DE2546711A1 - Mehrfach-steckverbindung - Google Patents

Description

17. Oktober 1975

Molex Incorporated, Lisle, Illinois, V.St.A.

Kehrfach-Steckverbindung (Zusatz zu Patentanmeldung P 25 17 888.5 vom 23.²K1975)

Die Erfindung betrifft eine Kehrfach-Steckverbindung mit druckloser Einführung. Es handelt sich um eine Verbesserung und Weiterbildung des Gegenstandes der Patentanmeldung P 25 17 888.5 vom 23.^.1975.

Der Gegenstand der Hauptanmeldung enthält ein erstes und ein zweites Kontaktgehäuse mit einer Kehrzahl von Kontaktstiften, wobei die beiden Kontaktgehäuse derart ausgebildet sind, dass sie zunächst aufeinander zu bewegt werden, bis sie sich berühren, und dann in paralleler Richtung zwischen einer Zwischenstellung und einer Endeteilung verschoben werden, wobei die Kontaktstifte in der Zwischenstellung voneinander entfernt sind und in der Endstellung miteinander in Eingriff kommen. Eines der Gehäuse hat dabei einen Verriegelungshebel, der beim Schliessen die Verschiebung

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des anderen Gehäuses in die Endstellung bewirkt.

Der Verriegelungshebel hat die Form eines einarmigen, an einem Ende an das Gehäuse angelenkten Hebels, der sich mit einem Vorsprung gegen das andere Gehäuse legt und dieses in die Endstellung drückt, wenn der Hebel geschlossen wird. Gegen diese Ausbildung ist nichts einzuwenden, solange es sich um verhältnismässig kleine Kräfte handelt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Hebel nicht imstande ist, die über einen langen Zeitraum hin erforderliche Schliesskraft auszuüben, wenn bei einer grossen Anzahl von Kontaktstiften eine verhältnismässig grosse Haltekraft erforderlich ist. Der Grund hierfür ist eine mit der Zeit eintretende Durchbiegung des Verriegelungshebels infolge der Kräfte, welche die Kontaktstifte auf die Gehäuse und damit auf den Hebel ausüben.

Aufgabe der Erfindung ist eie Schaffung einer Mehrfachsteckverbindung der genannten Art mit einer Verriegelungseinrichtung, welche imstande ist, über einen langen Zeitraum hinweg eine sichere und gleichmassige Verriegelungskraft auch dann auszuüben, wenn die Gehäuse eine Vielzahl von Kontaktstiften aufweisen.

Das Wesen der Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen hervor·

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrfachsteckverbindung nach der Erfindungj

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Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Steckverbindung in der Zwischenstellung;

Fig. 3 ist die gleiche Aufsicht in der Endstellung;

Pig. 4 ist eine Seitenansicht (teilweise weggebrochen) der Gehäuse in der Zwischenstellung;

Pig. 5 ist die gleiche Seitenansicht in der Endstellung;

Pig. 6 ist eine Vorderansicht des ersten Gehäuses; Fig. 7 ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 6; Pig. 8 ist ein Schnitt nach 8-8 der Fig. 7; Fig. 9 ist ein Schnitt nach 9-9 der Fig. 7; Fig. 10 ist eine Rückansicht des zweiten Gehäuses; Pig. Ii ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 10; Fig. 12 ist ein Schnitt nach 12-12 der Fig. 11;

Fig. 13 1st eine Seitenansicht einer Kontaktklemme vor ihrer Verbindung mit dem Kabel; Fig. 14 ist ein Schnitt nach 14-14 der Fig. 13; Fig. 15 ist eine Ansicht nach 15-15 der Fig. 13;

Fig. 16 ist ein Schnitt wie Fig. 12, jedoch mit eingesetztem Kontaktstift;

Fig. 17 ist ein Schnitt wie Fig. 8, jedoch mit eingesetztem Kontaktstift;

Pig. 18 ist ein Schnitt nach 18-18 der Fig. 17 mit den beiden Kontaktschaufeln in der Zwischenstellung der Gehäuse;

Fig. 19 ist ein gleicher Schnitt, der die Kontaktschaufeln in einer Stellung zeigt, in der die Gehäuse

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teilweise aus der Zwischenstellung in Richtung auf die Endstellung verschoben worden sind;

Pig. 20 ist ein gleicher Schnitt, der die Kontaktschaufeln in einer Stellung zeigt, in der die Gehäuse sich in der Endstellung befinden.

Die in der Zeichnung, insbesondere Fig. 1-5, dargestellte Mehrfachsteckverbindung ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 bezeichnet. Sie besteht aus einem ersten Kontaktgehäuse 22 (dem Stiftengehäuse) und einem zweiten Kontaktgehäuse 24 (dem Buchsengehäuse). Es versteht sich, dass auch andere Gehäuse verwendet werden können, und dass darüber hinaus eines oder beide Gehäuse mit Einrichtungen für die Schaltbrettmontage versehen sein können.

Jedes der Gehäuse enthält eine Mehrzahl von Kontaktstiften 26. Obwohl alle Kontaktstifte unter sich gleich sind, wird der Deutlichkeit halber die Bezeichnung 26p für einen in dem. Stiftengehäuse 22, und die Bezeichnung 26s für einen in dem Buchsengehäuse 24 angeordneten Kontaktstift verwendet. Die Steckverbindung 20 dient zur Herstellung von lösbaren elektrischen Verbindungen zwischen einer ersten Gruppe von Leitern oder Kabeln 28 und einer zweiten Gruppe von Leitern oder Kabeln 30.

Die Kontaktstifte sind in Pig. 13-15 dargestellt. Sie bestehen aus leitendem Material und sind in einer Heihe von Pressvorgängen hergestellt. Jeder der Kontakt-

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stifte enthält ein Mittelstück 32, ein Klemmstück 34 und eine Kontaktschaufel 36. Das Klemmstück 34 enthält zwei Quetschlappen 38 für den blanken Draht und zwei Quetschlappen 40 für die Isolation. Es versteht sich, dass die Klemmstücke auch anders ausgebildet sein können, beispielsweise als Lötfahnen.

Das Mittelstück 32 enthält zwei seitliche Führungslappen 42 und eine herausgebogene Haltezunge 44. Wie aus Pig. 13 zu ersehen, sind die Seitenkanten und die Endkante der Kontaktschaufel abgeschrägt.

Die beiden Kontaktgehäuse sind Formstücke, die beispielsweise durch Giessen aus isolierendem Kunststoff hergestellt sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt jedes der Gehäuse sechsunddreissig Kontaktstifte auf, die in vier Reihen zu je neun Stiften angeordnet sind. Es versteht sich, dass die Zahl und Anordnung der Stifte auch eine andere sein kann. Jedes der Gehäuse hat eine Mehrzahl von Hohlräumen 48, deren jeder zur Aufnahme eines Kontaktstiftes bestimmt ist. Obwohl die Hohlräume der beiden Gehäuse ähnlich ausgebildet sind, soll das Bezugszeichen 48P für einen Hohlraum des Stiftengehäuses 22, und das Bezugszeichen 48S (Fig. 12) für einen solchen des Buchsengehäuses 24 verwendet werden.

Ein Hohlraum 48S des Buchsengehäuses 24 ist in Fig. 11 und 12, und ein Hohlraum des Stiftengehäuses ist in Fig. 7 bis 9 dargestellt. Jeder der Hohlräume

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enthält ein vergrössertes Eintrittsende 50, in welches der mit einem Kabel verbundene Kontaktstift eingeführt wird. Die Eintrittsenden 50 sind durch die Wandungen einer Wabenanordnung 52 voneinander getrennt, um unerwünschte Kurzschlüsse zu vermeiden.

Der Hohlraum 48 hat ein verengtes Mittelstück, das zwischen den schrägen Leitflächen 54 und zwei Absätzen oder Halteflächen 56 angeordnet ist. Hinter den schrägen Leitflächen 54 sind zwei einander gegenüber angeordnete Puhrungsschlitze 58 angeordnet. Jeder dieser Puhrungsschlitze hat eine Anschlagfläche 60, welche die Einführung des Kontaktstiftes begrenzt. Wenn ein Kontaktstift 26 (vgl. Fig. 16 und 17) in den Hohlraum 48 eingeführt wird, treten zunächst die Kontaktschaufel 36, und dann die Pührungslappen 42 in die Schlitze 58 ein. Wenn die Haltezunge 44 die Halteflächen 56 passiert hat, federt sie zurück (s. Pig. l6 und 17)» um ein ungewolltes Herausziehen des Kontaktstiftes zu verhindern. Eine zu weite Einführung wird durch den Eingriff der Vorderkanten der Pührungslappen 42 mit den Anschlagflachen 6o verhindert.

Das Gehäuse 24 hat eine Vorderfläche 62, aus welcher die Kontaktschaufel 36 herausragt (Pig. 16). Am vorderen Ende des Gehäuses 22 (Fig. 17) ist eine Kontaktkammer 64 vorgesehen, in welcher die Kontaktschaufel 36 sich befindet. Die einzelnen Kontaktkammern sind durch die Wandungen der Wabenanordnung 66 voneinander getrennt. Wie aus Fig. 18 zu ersehen, hat die Kontaktkammer 64 im

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wesentlichen die Gestalt eines schiefen Parallelogramms. Die Kontaktkammer 64 ist nach der Vorderfläche 68 des Gehäuses hin offen (Fig. 17).

Das Gehäuse 22 hat eine Reihe von Vorsprüngen 70 (Pig. k und 5), die neben der Vorderfläche 62 seitlich aus dem Gehäuse herausragen. Das Gehäuse 2k hat einen umlaufenden, vorspringenden Hand 72. Der Rand 72 hat die Aufgabe, die vorspringenden Kontaktschaufeln 36 beim Zusammenbringen der Gehäuse gegen Beschädigung zu schützen und das Gehäuse 22 zu führen. Der Rand 72 hat eine Mehrzahl von nach innen offenen Einschnitten oder Nuten 7**·» in welche die Vorsprünge 70 des Gehäuses 22 eingreifen.

Wenn die Gehäuse 22 und 2k in vertikaler Sichtung aufeinander zu bewegt werden, treten die Vorsprünge 70 in die Nuten Qk ein. Vorzugsweise sind die Vorsprünge 70 und die Nuten fk unsymmetrisch angeordnet, um eine Zusammensetzung der Gehäuse in nur einer einzigen Stellung zu ermöglichen.

Der Weg der vertikalen Bewegung der Gehäuse aufeinander zu ist durch die Nuten 7k begrenzt. Wie aus Pig. k und 5 zu ersehen, sind die Nuten 7^ im wesentlichen L-förmig ausgebildet. Zunächst werden die Vorsprünge 70 in dem vertikalen Schenkel des ^ML" geführt. Die Gehäuse werden zusammengeschoben, bis die Vorderfläche 68 des Gehäuses 22 die Vorderfläche 62 des Gehäuses 2k berührt. Diese Stellung wird im folgenden als die "Zwischenstellung" bezeichnet. Die Gehäuse werden jetzt in horizontaler Richtung gegeneinander in die Endstellung ver-

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schoben, wobei die Vorsprünge 70 in den horizontalen Schenkeln des "L" gleiten.

In der Zwischenstellung der Gehäuse befindet sich die Kontaktschaufel eines jeden Kontaktstiftes 26S des Buchsengehäuses in einer der Kontaktkammern 6k des Stiftengehäuses, jedoch berühren die Schaufeln sich nifcht, wie aus Fig. 18 zu ersehen. Da die Kontaktstifte sich nicht berühren, ist eine drucklose Einführung gewährleistet. Wenn dann die Gehäuse relativ zueinander in horizontaler Richtung verschoben werden, kommen die Kontaktschaufeln miteinander in Eingriff.

Wenn die Gehäuse aus der Zwischenstellung der Pig. 18 in die Endstellung der Fig. 20 bewegt werden, kommen sie zunächst in der Stellung der Fig. 19 miteinander in Eingriff. Danach erfolgt eine weitere Verschiebung der Gehäuse in die Endstellung der Fig. 20. Während dieser weiteren Verschiebung kippen oder verdrehen die beiden aneinanderliegenden Kontaktschaufeln sich um eine Stützfläche 78 des Gehäuses, die als Drehpunkt dient. Diese Kipp- oder Torsionsbewegung im Verein mit der Elastizität der Kontaktschaufeln ergibt einen sehr erwünschten, zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Schaufeln, der noch dadurch verbessert wird, dass die Schaufeln bei der Zusammenpressung die Tendenz haben, etwas gegeneinander zu gleiten. Darüber hinaus entfällt bei dieser Anordnung die Notwendigkeit enger Toleranzen, da das System unempfindlich ist und ohne

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weiteres eine etwas grössere oder kleinere Verschiebung zulässt.

Jede der Kontaktschaufeln ist in einem Winkel von 45° zur Verschiebungsrichtung der Gehäuse angeordnet. Angesichts der Tatsache, dass die Steckverbindung eine grosse Zahl von Einzelstiften enthält, ist es erwünscht, diejenigen Kräfte zu eliminieren bezw. zu kompensieren, die senkrecht zur Verschiebungsrichtung wirken, da diese Querkräfte eine unerwünschte Reibung der Gehäuse hervorrufen, die die Verschiebung beeinträchtigen würde. Aus diesem Grunde sind zwei der vier Reihen der Kontaktstifte, wie aus Pig. 6 und 10 zu ersehen, um 90° gegenüber den Stiften der beiden anderen Reihen versetzt,

Erfindungsgemäss ist eine neuartige Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die in Fig. 1 bis 5 und 10 dargestellt ist. Sie enthält zwei Verriegelungsbügel, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 80 bezeichnet sind. Die Verriegelungsbügel 80 sind an der Aussenseite der Seitenwände 72 des Gehäuses 24 angebracht. Jeder dieser Bügel ist mittels eines elastischen Zwischenstückes von verringertem Querschnitt am Gehäuse angelenkt. Er kann aus der geöffneten Stellung der Fig. 2 in die geschlossene Stellung der Fig. 3 gebracht werden.

Er hat ein Armteil 84 und ein elastisches Zwischenstück 82. Ein keilförmiges Nockenstück 86 ist mit dem Armteil 84 verbunden. Das Nockenstück 84 kann in eine entsprechende Öffnung 90 (Fig. 4 und 10) der Seitenwände 72 des Gehäuses 24 eintreten.

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Zwei Nockenflächen 92 (Pig. 2) sind, an der Innenseite der Endwand 73 des Gehäuses 2k angeordnet. Die Nockenflächen 92 sind im Abstand von der Endwand 96 (Fig. 1, 2 und 3) des Gehäuses 22 angeordnet. Jede der Nockenflächen 92 hat einen Vorsprung 98, der in einen passenden Einschnitt 100 des Nockenstückes 86 einschnappen kann.

Die Verriegelungsbügel 80 können aus der geöffneten Stellung der Pig. 2 in die geschlossene Stellung der Fig. 3 bewegt werden, wenn das Gehäuse 22 aus der Zwischenstellung (Fig. 2) in die Endstellung (Fig. 3) gebracht wird. Wenn der Bügel 80 in die geschlossene Stellung gebracht wird, tritt er in die Öffnung 90 ein und kommt einerseits mit der Nockenfläche 92, und andererseits mit der Endwand 92 des Gehäuses 22 in Eingriff. Dabei wird das Gehäuse 22 gegenüber dem Gehäuse 24 in Richtung des Pfeiles A der Pig. 2 verschoben. Wenn der Bügel 80 die geschlossene Endstellung erreicht hat, rastet der Vorsprung 98 in den Einschnitt 100 des Nockenstückes 86 ein.

Die L-förmige Ausbildung der Nuten 7k ergibt einen bajonettartigen Verschluss. Solange die Verriegelungsbügel 80 in der geschlossenen Stellung eingerastet sind, können die Gehäuse 22 und 2k nicht auseinandergezogen werden. Wenn das Gehäuse 22 gegenüber dem Gehäuse 2k nicht vollständig in die Endstellung gebracht ist, können die Verriegelungsbügel nicht geschlossen werden,

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was eine Anzeige darstellt, dass die Gehäuse sich nicht in der Endstellung befinden. Infolge der Ausbildung der Kurven des Nockenstückes 86 wird eine mechanische Übersetzung erzielt, die die Verschiebung der Gehäuse 22 und 2*4- erleichtert.

Da das Nockenstück 86 sich zwischen die Nockenfläche 92 und die Wand 96 des Gehäuses 22 legt, kann keine Ermüdung des Haltemechanismus eintreten wie beim Verriegelungshebel der Hauptanmeldung, der sich mit der Zeit durchbiegt. Immerhin ist zu beachten, dass die Kraft der federnden Kontaktschaufeln, die die Gehäuse aus der Endstellung zurückzuschieben trachten, beträchtlich ist, da es sich um eine grosse Zahl von Kontaktschaufeln handelt. Infolge der mechanischen Übersetzung und der Einrastung der Vorsprünge 98 in die Einschnitte 100 reicht die Kraft der Kontaktschaufein aber nicht aus, um die Verriegelungsbügel aus der eingerasteten Stellung herauszudrücken. Trotzdem ist es jederzeit leicht möglich, die Verriegelungsbügel von Hand zu öffnen. Da die Haltekraft sich auf zwei Nockenstücke verteilt und bei jedem derselben sich über die ganze Nockenlänge erstreckt, tritt keine Durchbiegung der Endwände 73 und 96 ein, zumal die Endwand 73 durch die Nockenstücke 92 versteift wird.

Die Verriegelungsvorrichtung nach der Erfindung

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kann für jede Art einer Mehrfachsteckverbindung mit druckloser Einführung und federnden Kontaktschaufeln Anwendung finden, gleichgültig wie die Anordnung der Kontaktstifte im einzelnen ist. In jedem Fall wird hierbei eine sichere Verriegelung erzielt·

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Claims (6)

Patentansprüche

1. / Mehrfachsteckverbindung mit druckloser Einführung nach Patentanmeldung P 25 17 888.5» enthaltend zwei Kontaktgehäuse mit je einer Mehrzahl von Kontaktstiften, wobei die beiden Gehäuse derart ausgebildet sind, dass sie zunächst aufeinander zu bewegt werden bis sie sich berühren, worauf sie in paralleler fiichtung zwischen einer Zwischenstellung und einer Endstellung gegeneinander verschoben werden, wobei die Kontaktstifte in der Zwischenstellung voneinander entfernt sind und in der Endstellung miteinander in Eingriff kommen, und mit einer Verriegelungseinrichtung, welche die Gehäuse in die Endstellung verschiebt und in dieser festhält, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwand (73) des zweiten Gehäuses (24·) eine gegenüber der Endwand (96) des ersten Gehäuses (22) angeordnete Nockenfläche (92) enthält, dass ein in den Zwischenraum zwischen diesen Flächen (92 und 96) einschiebbares Nockenstück (86) vorgesehen ist, welches bei seiner Bewegung aus der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung das erste Gehäuse (22) aus der Zwischenstellung in die Endstellung drückt, und dass eine Einrasteinrichtung (Teile 98 und 100) vorgesehen ist, durch welche das Nockenstück (86) in der geschlossenen Stellung gehalten wird.

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2. Mehrfachsteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Nockenfläche (92) und je ein Nockenstück (86) zu beiden Seiten des zweiten Gehäuses (2k-) derart angeordnet sind, dass diese Nockenstücke beim Schliessen aufeinander zu bewegt werden.

3. Mehrfachsteckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gefeennzelehnet, dass die Nockenstücke (86) als Portsätze von Armen (84) ausgebildet sind, welche an das Gehäuse (24) angelenkt sind.

4. Mehrfachsteckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (24) Öffnungen (90, Pig. 4) enthält, durch welche die Nockenstücke (86) h indurch t re ten.

5. Mehrfachsteckverbindung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hasteinrichtung aus einem Vorsprung (98) der Nockenfläche (92) und einem entsprechenden Einschnitt (100) des Nockenstückes (86) besteht.

6. Mehrfachsteckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenstücke (86) im wesentlichen keilförmig ausgebildet sind.

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